여기에 제시된 것은 낮은 롤오프를 가진 효율적이고 간단한 용액 증착 유기 발광 다이오드의 제조를위한 프로토콜입니다.
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이 논문에서
요약
초록
열 활성화 지연 형광 (TADF) 개념을 기반으로하는 고효율 유기 이미 터의 사용은 100 % 내부 양자 효율로 인해 흥미 롭습니다. 여기에서는 간단한 장치 구조의 TADF 이미 터를 기반으로 효율적인 유기 발광 다이오드 (OLED)를 제조하기위한 용액 증착 방법이 제시됩니다. 이 빠르고 저렴하며 효율적인 프로세스는 호스트-게스트 개념을 따르는 모든 OLED 발광 레이어에 사용할 수 있습니다. 기본 단계는 추가 복제에 필요한 정보와 함께 설명됩니다. 목표는 현재 연구 및 개발 중인 주요 유기 방출기에 쉽게 적용할 수 있는 일반 프로토콜을 구축하는 것입니다.
서론
일상 생활에서 사용되는 유기 전자 제품의 증가는 탁월한 현실이되었습니다. 여러 유기 전자 응용 프로그램 중에서 OLED가 아마도 가장 매력적일 것입니다. 이미지 품질, 해상도 및 색상 순도로 인해 OLED는 디스플레이의 주요 선택이 되었습니다. 또한 매우 얇고 유연하며 가볍고 쉽게 색상 조정 가능한 OLED에서 넓은 면적 방출을 달성할 수 있는 가능성은 조명에 적용됩니다. 그러나 대 면적 이미 터의 제조 공정과 관련된 일부 기술적 문제로 인해 추가 적용이 연기되었습니다.
낮은 인가 전압에서 작동하는 최초의 OLED1를 통해 외부 양자 효율(EQE)은 낮지만 솔리드 스테이트 조명을 위한 새로운 패러다임이 설계되었습니다. OLED EQE는 방출 된 광자 (빛)와 주입 된 전기 캐리어 (전류)의 비율로 얻어진다. 최대 예상 EQE에 대한 간단한 이론적 추정치는 ηout xη int 2와 같습니다. 내부 효율(ηint)은η int = γ x x
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프로토콜
주의 : 다음 단계에는 다른 용매 및 유기 물질의 사용이 포함되므로 취급시 적절한주의를 기울여야합니다. 흄 후드와 실험실 안경, 안면 마스크, 장갑 및 실험실 코트와 같은 보호 장비를 사용하십시오. 재료의 계량은 고정밀 스케일 기계를 사용하여 정밀하게 수행되어야 합니다. 기판의 청결, 박막의 용액 증착 및 증발을 보장하기 위해 모든 절차는 통제 된 환경 또는 글로브 박스에서 수행하는 것이 좋습니다. 스핀 코터, 마이크로 피펫, 열 증발기, 유기 물질 및 용매를 사용하기 전에 모든 안전 데이터 시트를 참조해야합니다.
1. 호스트-게스트 솔루션 준비
- 두 개의 작은 바이알 (부피 4-6 mL, 이소프로판올로 세척하고 질소로 건조)에 12mg의 PVK와 8mg의 OXD-7로 구성된 호스트 매트릭스의 무게를 잰다. 먼저 OXD-7의 무게를 측정합니다. PVK를 사용하여 중량의 편차를 보상하여 6:4(PVK:OXD-7)의 최종 비율을 달성합니다. 두 번째 바이알에서 2PXZ-OXD TADF 이미 터 10mg의 무게를 잰다.
- 2mL의 클로로벤젠을 호스트 매트릭스가 있는 바이알에 첨가하고, 1mL를 TADF 물질이 있는 바이알에 첨가한다. 바이알의 무게가 위에서 설명한 값과 정확히 일치하지 않으면 두 바이알의 클로로벤젠 ....
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결과
그림 5 는 제작된 장치의 주요 결과를 보여줍니다. 켜기 전압은 매우 낮았으며 (~ 3V), 이는 2 개의 유기층 장치에서 흥미로운 결과입니다. 최대 밝기는 적분구를 사용하지 않고 약 8,000cd/m2 였습니다. ηc, ηp 및 EQE의 최대값은 각각 약 16cd/A, 10lm/W 및 8%였습니다. 결과가 이 TADF 이미터에 대한 최고의 성능 수치는 아니지만 솔루션 프로세스 방법을 통해 이 이미터를 사용하는 간단한 장치 구조에서 가장 잘 발견되었습니다.
14.9%의 최대 EQE가 동일한 에미터(42)에 대한 5층 열적으로 증발된 OLED에서 보고되었다. 중요하게도, EQE는 상대적으로 낮은 롤오프 거동(L = 100cd/m2에 대해 7.5% 근처, L = 1000cd/m2에 대해 ~6%)을 나타내었고, .......
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토론
간단한 장치 구조에서 효율적인 OLED를 제조하기 위해 여기에 사용되는 프로토콜은 비교적 간단합니다. 전기적 이동성은 장치 층의 재료 구성에 의해 변조 될뿐만 아니라 필름 형태에 따라 크게 달라집니다. 용액의 준비와 용매 및 농도의 적절한 선택이 중요합니다. 물질 응집이 발생할 수 없으므로 나노 미터 규모에서 완전한 용해도를 의미합니다. 용액의 점도를 관찰하는 것도 중요합니다. 점도가 높으면 기판 상의 용액의 접촉각이 높아지고 그 반대도 가능합니다. 두 경우 모두, 스핀 코팅에 의해 불균일 필름을 형성 할 수있다. 또한 용액을 떨어뜨리기 전에 스핀 코터 회전을 시작하는 것은 피해야 합니다. 마지막으로, 스핀 코터에 용액을 떨어뜨리는 자동 시스템이 옵션이며, 이는 양호한 박막 증착에 유리하다. 그렇지 않으면 용액을 떨어 뜨릴 때 마이크로 피펫이 가능한 한 수직으로 유지되도록해야합니다 (기질과 관련됨). 또한 스핀 코터가 시작될 때 매우 작은 방울을 피하기 위해 모든 용액을 떨어뜨리면 즉시 제거해야 합니다.
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공개 사항
저자는 공개 할 것이 없습니다.
감사의 글
저자는 Marie Sklodowska-Curie 보조금 계약 번호 674990에 따라 유럽 연합의 Horizon 2020 연구 및 혁신 프로그램의 "EXCILIGHT" 프로젝트를 인정하고자 합니다. 이 작업은 또한 FCT / MEC를 통해 국가 기금으로 자금을 조달하는 i3N, UIDB / 50025/2020 및 UIDP / 50025 / 2020 프로젝트의 범위 내에서 개발되었습니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 2PXZ-OXD (2,5-bis(4-(10H-phenoxazin-10-yl)phenyl)-1,3,4-oxadiazole) | Lumtec | ltd 1447998-13-1 | |
| 알루미늄(99.999%) | Alfa Aesar | 7429-90-5 | |
| 아세톤(99.9%) | Sigma Aldrich | 67-64-1 | |
| Hellmanex | Ossila | 7778-53-2 | |
| 이소프로필 알코올 | Sigma Aldrich | 67-63-0 | |
| ITO 패턴 기판 | Ossila | 65997-17-3 | |
| 불화 리튬 (99.99 %) | 시그마 알드리치 | 7789-24-4 | |
| OXD-7 (1,3-Bis[2-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene) | Ossila | 138372-67-5 | |
| PEDOT: PSS (Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) 폴리스티렌 sulfonate) | Ossila | 155090-83-8 | |
| PVK ( 폴리빈리카르바졸) (평균 Mn 25,000-50,000) | 시그마 알드리치 | 25067-59-8 | |
| TmPyPb (1,3,5-Tri(m-pyridin-3-ylphenyl)benzene) | Ossila | 138372-67-5 |
참고문헌
- Tang, C. W., VanSlyke, S. A. Organic electroluminescent diodes. Applied Physics Letters. 51 (12), 913-915 (1987).
- Pereira, D. D. S., Monkman, A. P. Methods of Analysis of Organic Light Emitting Diodes. Display and Imaging. 2, 323-337 (2017).
- Kumar, M., Ribeiro, M., Pereira, ....
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재인쇄 및 허가
